海底光譜反射率是光學(xué)淺水中太陽(yáng)輻射傳輸?shù)闹匾M成部分,影響著海水表面離水輻亮度的光譜特性,因此底質(zhì)光譜信息的準(zhǔn)確獲取對(duì)于淺海遙感工作的開(kāi)展至關(guān)重要。專門(mén)設(shè)計(jì)了一套海底光譜反射率測(cè)量系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)際上在這方面的空白。采用可自由伸縮并旋轉(zhuǎn)角度的參考白板貼近目標(biāo)物測(cè)量,以消除探頭到目標(biāo)物之間水體吸收衰減的影響,雙光路采集系統(tǒng)同步測(cè)量的設(shè)計(jì)避免了水下光場(chǎng)迅速變化對(duì)輻射測(cè)量的影響。于2018年9月3日—8日,用該系統(tǒng)在三亞珊瑚礁保護(hù)區(qū)進(jìn)行原位海底反射率測(cè)量試驗(yàn),測(cè)量對(duì)象包括珊瑚、海草、泥沙、沙灘等多種底質(zhì)。各底質(zhì)類型之間具有光譜可分性,具體表現(xiàn)為,在波長(zhǎng)大于580 nm的長(zhǎng)波段,淺海沙子底質(zhì)與岸上沙灘光譜反射率特征差異明顯,表明相對(duì)于空氣中,水體和水中微藻介質(zhì)的吸收散射作用嚴(yán)重影響著水下光譜輻射的測(cè)量,證實(shí)了空氣中測(cè)量的目標(biāo)光譜不可替代水中的結(jié)果。珊瑚和水草的光譜反射率特征主要區(qū)別在于海草反射率光譜在540～600 nm波段有一個(gè)寬反射峰,而珊瑚的典型特征是在575, 600和650 nm附近有三個(gè)特征反射峰。此外,珊瑚、沙子和沙灘三種碳酸鹽質(zhì)底質(zhì)在395, 430, 490和520 nm存在反射...

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【部分圖文】：

圖1海底反射率測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

由(4)式可知,通過(guò)目標(biāo)物和參考白板反射輻亮度Lu和L0及已知參考白板反射率ρ可推算出目標(biāo)物反射率R。根據(jù)以上原理設(shè)計(jì)海洋界面高光譜反射率測(cè)量系統(tǒng),儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,主要包括控制系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)兩部分,其中控制系統(tǒng)包括作為總控核心的PC/104嵌入式電腦,擴(kuò)....

圖2(a)輻亮度探頭結(jié)構(gòu)示意圖;(b)輻亮度探頭示意圖

系統(tǒng)配備有兩個(gè)水下光譜輻亮度探頭,由窗口玻璃、中性衰減片、光孔光欄、光纖及水密圈組成,光線入射視場(chǎng)角10°[17]。兩路光纖探頭分別連接兩個(gè)光譜儀,實(shí)現(xiàn)雙通道同步測(cè)量,圖2所示為輻亮度探頭機(jī)械結(jié)構(gòu)與實(shí)物示意圖,光纖光譜儀采用了具有高靈敏度、高信噪比的薄型背照式....

圖3(a)采集軟件通訊設(shè)置界面;(b)采集軟件數(shù)據(jù)顯示界面

儀器控制系統(tǒng)選用PC/104CPU主板為系統(tǒng)核心模塊,正常工作功率為4.4W,工作溫度為0～60℃,具有穩(wěn)定、低功耗的特點(diǎn),滿足海底現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作要求。自主設(shè)計(jì)的海底反射率數(shù)據(jù)采集和處理軟件在Windows系統(tǒng)下運(yùn)行。采集軟件可設(shè)置單次采樣時(shí)間、采樣間隔和采樣....

圖4(a)紅樹(shù)林樹(shù)苗光譜反射率曲線;(b)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片

于2018年9月3日—8日,選定三亞珊瑚礁保護(hù)區(qū)及附近海域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量試驗(yàn),三亞珊瑚礁國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(109°20′50″E—109°40′30″E,18°10′30″N—18°15′30″N)位于三亞市南部近岸海芋,由3塊區(qū)域組成,即亞龍灣片區(qū)、鹿回頭半島-榆林角....

本文編號(hào)：3930765